EP4648880A1 - Filterelement und filtersystem - Google Patents

Filterelement und filtersystem

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Publication number
EP4648880A1
EP4648880A1 EP23820879.7A EP23820879A EP4648880A1 EP 4648880 A1 EP4648880 A1 EP 4648880A1 EP 23820879 A EP23820879 A EP 23820879A EP 4648880 A1 EP4648880 A1 EP 4648880A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter
connecting device
seal
filter element
axial direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23820879.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sören Jurgenson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mann and Hummel GmbH filed Critical Mann and Hummel GmbH
Publication of EP4648880A1 publication Critical patent/EP4648880A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/10—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/30—Filter housing constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/56—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D46/62—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition connected in series
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/34—Seals or gaskets for filtering elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/40—Special measures for connecting different parts of the filter
    • B01D2201/4084—Snap or Seeger ring connecting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2265/00—Casings, housings or mounting for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2265/02—Non-permanent measures for connecting different parts of the filter
    • B01D2265/028—Snap, latch or clip connecting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2271/00—Sealings for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2271/02—Gaskets, sealings
    • B01D2271/022—Axial sealings

Definitions

  • Filter elements particularly filter elements used as secondary elements or safety elements, seal the clean side against the dirty side of the filter system, especially when the main filter element of a filter system is changed. It is important that the secondary element remains reliably sealed in its installation location when the filter housing is opened to replace the main filter element.
  • the secondary elements remain in position after the upper part of the housing and the main filter element have been removed (the secondary element and the main filter element are usually arranged one above the other) and prevent damage to the engine.
  • radially sealing interfaces are often used to seal the filter element in the filter housing.
  • a grid arranged transversely to the flow direction supports the seal in the radial direction. In large installation spaces, the grid must be designed to be sufficiently strong in order to counteract deformation and still ensure the necessary tightness.
  • DE 10 2016 006 607 A1 describes a filter system in which a free-foam axial seal is used to seal the filter element.
  • the seal is designed in such a way that it can be prevented that the seal can be pulled out of a corresponding sealing chamber on the housing side when installed.
  • An object of the invention is to provide a filter element, in particular a secondary element, for filtering a fluid with at least one filter medium body with a seal, which can be easily and safely mounted in a filter housing.
  • a further task is to create a filter system with such a filter element that can be installed easily and safely.
  • a filter element for filtering a fluid with at least one filter medium body, which has a seal running around an outer circumference of the filter medium body for axial sealing when properly installed in an axial direction in a filter housing of a filter system, wherein the seal forms part of a substantially axially positively securing connecting device which is designed to correspond to another part of the connecting device on the filter housing.
  • a filter system for filtering a fluid with a filter housing and at least one filter element, in particular a secondary element, arranged interchangeably in the filter housing between a raw side and a clean side, for filtering a fluid, with at least one filter medium body
  • the filter housing has a circumferential sealing groove in which a seal of the filter element is received when the filter element is installed as intended
  • the sealing groove of the filter housing has at least part of a connecting device which is secured in a form-fitting manner essentially in the axial direction and which is designed to correspond to another part of the connecting device on the at least one filter element, in particular wherein the connecting device is designed as a latching connection.
  • a filter element in particular a secondary element, for filtering a fluid with at least one filter medium body is proposed, which has a seal running around an outer circumference of the filter medium body for axial sealing when installed as intended in an axial direction in a filter housing of a filter system.
  • the seal has a part of a connecting device which is secured in a form-fitting manner essentially in the axial direction and which is designed to correspond to another part of the connecting device on the filter housing.
  • An “axial direction” is understood here to mean a direction parallel to the main flow direction of the filter element.
  • positive-locking is understood here to mean that the part of the connecting device arranged on the seal, which essentially secures in the axial direction, is designed to, in cooperation with the other part of the connecting device present on the filter housing, fix the filter element in relation to the filter housing in relation to the axial direction by the direct transmission of holding forces which run in the axial direction or at least have an axial component.
  • there is a “positive-locking" holding effect as known from the prior art, according to which the exchange of the holding forces takes place normal or perpendicular to the axial direction.
  • the part of the connecting device that is present on the seal and secures it in a form-fitting manner essentially in the axial direction is in particular designed as one piece with the seal, in particular as a single piece of material.
  • the part of the connecting device that is essentially secures it in a form-fitting manner essentially in the axial direction can be produced together with the seal in a primary molding process, in particular casting or injection molding.
  • the proposed filter element is an air filter element which is used in particular as a secondary element or safety element. When the main filter element of a filter system is changed, the secondary element seals the clean side against the dirty side.
  • the secondary element remains reliably sealed in its installation location when the filter housing is opened to replace the main filter element.
  • the filter medium body can comprise a cellulose-based and/or synthetic nonwoven medium and can be designed as a filter element with a polyurethane seal (PUR seal) that is foamed directly onto the filter medium body.
  • PUR seal polyurethane seal
  • the polyurethane seal in the proposed filter element is advantageously designed in such a way that it engages in or snaps into a housing interface.
  • the filter element can be used in particular for flat air filter elements in commercial vehicles.
  • the filter element has an axial seal instead of a radial seal and enables a standardized housing contour both in the area of the safety element and in the area of the main element.
  • an additional locking lug on the seal can engage in the housing, which keeps the filter element in its sealing position when the main element is changed.
  • the part of the connecting device on the seal can be designed as part of a locking connection. This allows the filter element to be held in its sealing position when the main element is changed.
  • a plurality of locking elements protruding obliquely, in particular perpendicularly, to the axial direction can be arranged on the seal.
  • the locking elements can be designed as knobs or recesses protruding obliquely, in particular perpendicularly, to the axial direction. Knobs on the filter element and recesses on the filter housing can advantageously engage with one another, so that the filter element is reliably held in place.
  • the part of the connecting device on the seal can be present on at least two opposite sides of the filter medium body.
  • at least two locking elements can preferably be arranged on at least two opposite sides of the filter medium body. This allows the filter element to be held in its sealing position when the main element is changed.
  • the part of the connecting device on the seal can have a raised portion that runs obliquely, in particular perpendicularly, to the axial direction and has an undercut that is designed to be operatively connected to the other part of the connecting device on the filter housing.
  • the other part of the connecting device on the filter housing can have a rib that protrudes obliquely, in particular perpendicularly, to the axial direction and that can be accommodated in the undercut beyond the raised portion.
  • the elevation can be formed at least in regions around the outer circumference of the seal.
  • the region-by-region arrangement of the sealing device can be sufficient to hold the filter element in its sealing position when the main element is changed.
  • the part of the connecting device on the seal can have a groove that runs around at least part of the seal and is recessed in the axial direction, which is designed for operative connection with the other part of the connecting device on the filter housing.
  • the part of the connecting device on the seal can have a rib that runs around at least part of the seal and projects away from the seal in the axial direction.
  • the groove and/or the rib can have an undercut. In this way, a particularly secure fixation of the filter element in its position can be achieved.
  • a filter system for filtering a fluid with a filter housing and at least one filter element, in particular a secondary element, arranged in the filter housing so as to be exchangeable, for filtering a fluid, with at least one filter medium body.
  • the filter housing has a circumferential sealing groove in which a seal of the filter element is accommodated when the filter element is installed as intended.
  • the sealing groove of the filter housing has at least part of a connecting device which is secured in a form-fitting manner essentially in the axial direction and which is designed to correspond to another part of the connecting device on the at least one filter element.
  • the connecting device can be designed as a latching connection.
  • the proposed filter system advantageously has an air filter element, which is used in particular as a secondary element or safety element.
  • the secondary element seals the clean side against the dirty side.
  • the secondary element remains reliably sealed at its installation location when the filter housing is opened to replace the main filter element.
  • the polyurethane seal is advantageously designed in such a way that it engages in or snaps into a housing interface.
  • the locking elements can be designed as recesses or knobs that protrude obliquely, in particular perpendicularly, to the axial direction. This allows the filter element to be conveniently held in its sealing position when the main element is changed.
  • the part of the connecting device on the filter housing can have a rib that runs obliquely, in particular perpendicularly, to the axial direction and is designed for operative connection with the other part of the connecting device on the filter element.
  • the part of the connecting device can have a raised area with an undercut that runs obliquely, in particular perpendicularly, to the axial direction.
  • the filter element can be held in its sealing position when the main element is changed.
  • the rib and/or the elevation can be designed to be circumferential at least in some areas. The arrangement of the sealing device in some areas can be sufficient to hold the filter element in its sealing position when the main element is changed.
  • the part of the connecting device on the filter housing can have a rib that extends at least partially around the filter and protrudes in the axial direction, which is designed for operative connection with the other part of the connecting device on the filter element.
  • the part of the connecting device on the filter housing can have a groove that extends at least partially around the filter and is recessed in the axial direction.
  • corners of the sealing groove can be free of the connecting device.
  • the rib and/or the groove can have an undercut. In this way, a particularly secure fixation of the filter element in its position can be achieved.
  • FIG. 1 shows an exploded view of a filter system according to an embodiment of the invention
  • Fig. 2 shows an enlarged detail from the illustration in Figure 1 with parts of a connecting device between the filter element and the filter housing;
  • FIG. 3 shows a detail of a cross section through the filter system according to Figure 1;
  • Fig. 4 is an enlarged detail of the illustration in Figure 3 with parts of the connecting device of the filter element and filter housing;
  • Fig. 5 is an isometric view of the filter element according to Figure 1;
  • Fig. 6 shows an enlarged detail of parts of a connecting device of filter element and filter housing according to a further embodiment of the invention
  • Fig. 7 is an isometric view of a housing lower part for receiving a filter element according to a further embodiment of the invention.
  • Fig. 8 is an isometric view of the filter element corresponding to the housing base according to Fig. 7;
  • Fig. 9 is an enlarged detail of a cross-section through the filter element according to Figure 8 in the region of the seal;
  • Fig. 10 is an enlarged detail of a cross-section through a sealing groove of the housing base for receiving the seal according to Figure 9;
  • Fig. 1 1 is an enlarged plan view of the housing base in the region of a corner of the sealing groove;
  • Fig. 12 is an enlarged detail of a cross section through the sealing groove of the housing base according to Figure 10 with the filter element inserted;
  • Fig. 13 shows a detail of a cross section through a filter system according to a further embodiment of the invention.
  • Fig. 14 is an enlarged detail of a cross section through the filter element according to Figure 13 in the region of the seal;
  • Fig. 15 is an enlarged detail of a cross section through the housing lower part according to Figure 13 in the region of the sealing groove;
  • Fig. 16 is an enlarged plan view of the housing lower part in the region of a corner of the sealing groove according to the embodiment shown in Fig. 15;
  • Fig. 17 is a plan view of the housing base according to the embodiment shown in Fig. 15;
  • Fig. 18 shows an enlarged detail of a cross section through a housing lower part in the region of the sealing groove according to a further embodiment of the invention.
  • Fig. 19 is an enlarged detail of a cross section through a filter element in the region of the seal according to the embodiment shown in Figure 18.
  • Figure 1 shows an exploded view of a filter system 100 according to an embodiment of the invention.
  • the filter system 100 has a filter housing 110 with an upper housing part 112 and a lower housing part 114.
  • the lower housing part 114 has an inlet 102 and an outlet 104 for the fluid to be filtered.
  • Two main filter elements 70 are arranged in the filter housing 110 and a filter element 10 is arranged downstream as a secondary element or safety element.
  • the main filter elements 70 are arranged between the raw side 50 and the clean side 52 of the filter system 100.
  • the filter element 10 is arranged on the clean side 52 and remains in its installed position when the main filter elements 70 are changed. This protects the downstream fluid tract and, for example, an engine from contamination when the filter is changed.
  • the filter element 10 can also be replaced.
  • the fluid flow to be filtered enters the filter housing 110 through the inlet 102.
  • the fluid flows through the main filter elements 70 from bottom to top in the image plane.
  • the fluid flow flows along the top of the main filter elements 70 to the secondary element 10.
  • the fluid flow flows through the secondary element 10 from top to bottom until the fluid flow leaves the filter housing 110 again through the outlet 104.
  • the filter element 10 has a filter medium body 12, which is formed, for example, from cellulose and/or a nonwoven medium.
  • the filter medium can, for example, be folded.
  • the filter medium body 12 has a seal 14 running around an outer circumference 13 of the filter medium body 12 for axial sealing when properly installed in an axial direction 60 in a filter housing 110 of a filter system 100.
  • the seal 14 has a part of a connecting device 20 which is secured in a form-fitting manner essentially in the axial direction 60 and which is designed to correspond to another part of the connecting device 20 on the filter housing 110.
  • the filter housing 110 has a circumferential sealing groove 120 for receiving the filter element 10, in which the seal 14 of the filter element 10 is received when the filter element 10 is installed as intended.
  • the sealing groove 120 of the filter housing 110 has the other part of the connecting device 20.
  • the connecting device 20 is designed in particular as a locking connection.
  • Figure 2 shows an enlarged section of the illustration in Figure 1 with parts of the connecting device 20 of filter element 10 and filter housing 1 10.
  • the part of the connecting device 20 on the seal 14 of the filter element 10 is designed as part of the locking connection.
  • a plurality of locking elements 22 protruding obliquely, in particular perpendicularly, to the axial direction 60 are arranged on the seal 14.
  • the locking elements 22 are designed as knobs 24 protruding obliquely, in particular perpendicularly, to the axial direction 60.
  • the part of the connecting device 20 on the filter housing 110 has a plurality of locking elements 22 which extend obliquely, in particular perpendicularly, to the axial direction 60 and which are designed for operative connection with the other part of the connecting device 20 on the filter element 10.
  • these locking elements 22 are designed as recesses 26 which extend obliquely, in particular perpendicularly, to the axial direction 60.
  • Figure 3 shows a section of a cross section through the filter system 100 according to Figure 1.
  • Figure 4 shows an enlarged section of the illustration in Figure 3 with parts of the connecting device 20 of the filter element 10 and the filter housing 110.
  • the cross-section shows how the nubs 24 of the seal 14 engage in the recesses 26 or cutouts of the sealing groove 120 of the housing base 1 14.
  • the nubs 24 snap into the recesses 26 of the sealing groove 120 and thus lock the filter element 10 in the housing base 1 14.
  • the Filter element 10 is secured against accidental removal from the housing lower part 114, which is particularly important when the housing is opened during the replacement of at least one of the main filter elements 70.
  • the seal 14 surrounds an edge of the filter medium body 12, since the seal 14, for example made of polyurethane (PUR), is foamed onto the filter medium body 12.
  • the seal 14 is accommodated in its cross-section in the sealing groove 120.
  • Figure 5 shows an isometric view of the filter element 10.
  • the part of the connecting device 20 on the seal 14 is advantageously located on at least two opposite sides 16, 18; 17, 19 of the filter medium body 12.
  • locking elements 22 are arranged on all long sides 16, 18; 17, 19 of the filter medium body 12 in order to achieve a secure locking of the filter element 10 in the sealing groove 120 of the housing lower part 114.
  • Figure 6 shows an enlarged detail of parts of a connecting device 20 of filter element 10 and filter housing 110 according to a further embodiment of the invention.
  • knobs 24 are arranged as locking elements 22 of the connecting device 20 in the sealing groove 120, while the seal 14 has recesses 26 as corresponding locking elements 22. In this way, a secure locking of the filter element 10 in the sealing groove 120 of the housing lower part 114 can also be achieved.
  • Figure 7 shows an isometric view of the housing lower part 114 for receiving the filter element 10 according to a further embodiment of the invention
  • Figure 8 shows an isometric view of the corresponding filter element 10.
  • Figure 9 shows an enlarged section of a cross section through the filter element 10 according to Figure 8 in the area of the seal 14
  • Figure 10 shows an enlarged section of a cross section through the sealing groove 120 of the housing lower part 114 for receiving the seal 14 according to Figure 9.
  • the part of the connecting device 20 on the seal 14 has a raised portion 30 that runs obliquely, in particular perpendicularly, to the axial direction 60 and has an undercut 34 that is designed for operative connection with the other part of the connecting device 20 on the filter housing 110.
  • the part of the connecting device 20 on the filter housing 110 has a rib 32 that runs obliquely, in particular perpendicularly, to the axial direction 60.
  • Figure 11 shows an enlarged top view of the housing lower part 114 in the area of a corner of the sealing groove 120, where it can be seen that the rib 32 is recessed in the area of the corner of the sealing groove 120. In this way, the manufacture of the housing lower part 114 can be made easier due to the necessary demolding during injection molding.
  • Figure 12 shows an enlarged section of a cross section through the sealing groove 120 of the housing lower part 114 according to Figure 10 with the filter element 10 inserted.
  • the rib 32 of the sealing groove 120 has penetrated into the undercut 34 of the elevation 30 of the seal 14 and is therefore no longer visible.
  • the seal 14 is thus locked in the sealing groove 120 and the filter element 10 is thus securely fixed in the housing lower part 114.
  • Figure 13 shows a section of a cross section through a filter system 100 according to a further embodiment of the invention.
  • the part of the connecting device 20 on the seal 14 has a groove 40 which runs around at least some of the way and is recessed in the axial direction 60 and which is designed for operative connection with the other part of the connecting device 20 on the filter housing 110.
  • the part of the connecting device 20 on the filter housing 110 has a rib 44 which runs around at least some of the way and protrudes in the axial direction 60.
  • Figure 14 shows an enlarged section of a cross section through the filter element 10 according to Figure 13 in the area of the seal 14, while Figure 15 shows an enlarged section of a cross section through the housing lower part 114 according to Figure 13 in the area of the sealing groove 120.
  • the groove 40 has an undercut 42 and the rib 44 also has an undercut 42, 46. Due to the two undercuts 42, 44, the rib 44 can lock into the groove 40 when the rib 44 and the groove 40 are brought together, so that the seal 14 and thus the filter element 10 is fixed in the sealing groove 120.
  • the rib 44 in the sealing groove 120 is only partially circumferential in order to fix the seal 14 of the filter element 10.
  • Figure 16 shows an enlarged top view of the housing bottom part 114 in the area of a corner of the sealing groove 120 according to the embodiment according to Figure 15, while Figure 17 shows a top view of the housing bottom part 114 with the receptacle for the entire filter element 10.
  • the filter element 10 is rectangular in shape, in contrast to the previous embodiments.
  • the corners of the sealing groove 120 are recessed by the rib 44. In this way, the manufacture of the housing bottom part 114 can be made easier due to the necessary demolding during injection molding.
  • the part of the connecting device 20 on the seal 14 can have a rib 44 that runs around at least part of the seal and projects away from the seal 14 in the axial direction 60, while the part of the connecting device 20 on the filter housing 110 has a groove 40 that runs around at least part of the seal and is recessed in the axial direction 60.
  • the rib 44 of the seal 14 can engage in the groove 40 of the sealing groove 120 and the seal 14 can lock into the sealing groove 120 in this way.
  • the filter element 10 can thus be fixed in the housing base 114.
  • corners of the sealing groove 120 can also remain free of the connecting device 20, which makes the manufacture of the housing base 114 easier due to the necessary demolding during injection molding.
  • Figure 18 shows an enlarged section of a cross section through a housing lower part 114 in the region of the sealing groove 120, in which the groove 40 in the sealing groove 120 can be seen.
  • Figure 19 shows an enlarged section of a cross section through the filter element 10 in the region of the seal 14, which shows the rib 44 in the seal 14 corresponding to the groove 40.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Filterelement (10), insbesondere Sekundärelement, zum Filtern eines Fluids mit wenigstens einem Filtermediumkörper (12), welcher eine auf einem äußeren Umfang (13) des Filtermediumkörpers (12) umlaufende Dichtung (14) zur axialen Abdichtung bei bestimmungsgemäßer Montage in einer axialen Richtung (60) in einem Filtergehäuse (110) eines Filtersystems (100) aufweist. Dabei weist die Dichtung (14) einen Teil einer in axialer Richtung (60) formschlüssig sichernden Verbindungseinrichtung (20) auf, welcher zu einem anderen Teil der Verbindungseinrichtung (20) an dem Filtergehäuse (110) korrespondierend ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Filtersystem (100) mit einem solchen austauschbaren Filterelement (10).

Description

Filterelement und Filtersystem
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Filterelement, insbesondere Sekundärelement, zum Filtern eines Fluids mit wenigstens einem Filtermediumkörper, insbesondere zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine oder als Innenraumluftfilter, insbesondere eines Kraftfahrzeugs sowie ein Filtersystem mit einem austauschbaren Filterelement.
Stand der Technik
Filterelemente, insbesondere als Sekundärelemente oder Sicherheitselemente eingesetzte Filterelemente, dichten, insbesondere bei einem Wechsel des Hauptfilterelements eines Filtersystems, die Reinseite gegen die Rohseite des Filtersystems ab. Dabei ist es wichtig, dass das Sekundärelement bei einem Öffnen des Filtergehäuses zum Austausch des Hauptfilterelements zuverlässig abdichtend an seinem Einbauort bleibt. Die Sekundärelemente verbleiben nach der Demontage des Gehäuseoberteils und des Hauptfilterelements (Sekundärelement und Hauptfilterelement sind in der Regel übereinander angeordnet) in der Position und beugen einer Beschädigung des Motors vor.
Bei Filterelementen, insbesondere bei als Sekundärelemente eingesetzten Flachfilterelementen, werden häufig radial abdichtende Schnittstellen zum Abdichten des Filterelements im Filtergehäuse eingesetzt. Dabei stützt ein quer zur Strömungsrichtung angeordnetes Gitter die Dichtung in radialer Richtung ab. Bei großen Bauräumen muss das Gitter entsprechend stark ausgebildet werden, um der Deformation entgegen wirken zu können und dennoch die notwendige Dichtheit zu gewährleisten.
DE 10 2016 006 607 A1 beschreibt ein Filtersystem, bei welchem zum Abdichten des Filterelements eine freigeschäumte axiale Dichtung eingesetzt wird. Die Dichtung ist so gestaltet, dass dabei verhindert werden kann, dass im eingebauten Zustand die Dichtung aus einer entsprechenden gehäuseseitigen Dichtungskammer herausgezogen werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filterelement, insbesondere Sekundärelement, zum Filtern eines Fluids mit wenigstens einem Filtermediumkörper mit einer Dichtung zu schaffen, welches in einem Filtergehäuse einfach und sicher montierbar ist.
Eine weitere Aufgabe ist es, ein Filtersystem mit einem solchen Filterelement zu schaffen, welches einfach und sicher montierbar ist.
Die vorgenannte Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung gelöst von einem Filterelement, insbesondere Sekundärelement, zum Filtern eines Fluids mit wenigstens einem Filtermediumkörper, welcher eine auf einem äußeren Umfang des Filtermediumkörpers umlaufende Dichtung zur axialen Abdichtung bei bestimmungsgemäßer Montage in einer axialen Richtung in einem Filtergehäuse eines Filtersystems aufweist, wobei die Dichtung einen Teil einer im Wesentlichen in axialer Richtung formschlüssig sichernden Verbindungseinrichtung aufweist, welche zu einem anderen Teil der Verbindungseinrichtung an dem Filtergehäuse korrespondierend ausgebildet ist.
Die weitere Aufgabe wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung gelöst von einem Filtersystem zum Filtern eines Fluids mit einem Filtergehäuse und wenigstens einem in dem Filtergehäuse zwischen einer Rohseite und einer Reinseite austauschbar angeordneten Filterelement, insbesondere Sekundärelement, zum Filtern eines Fluids, mit wenigstens einem Filtermediumkörper, wobei das Filtergehäuse eine umlaufende Dichtnut aufweist, in welcher bei bestimmungsgemäßer Montage des Filterelements eine Dichtung des Filterelements aufgenommen ist, wobei die Dichtnut des Filtergehäuses wenigstens einen Teil einer im Wesentlichen in axialer Richtung formschlüssig sichernden Verbindungseinrichtung aufweist, die zu einem anderen Teil der Verbindungseinrichtung an dem wenigstens einen Filterelement korrespondierend ausgebildet ist, insbesondere wobei die Verbindungseinrichtung als Rastverbindung ausgebildet ist.
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Es wird ein Filterelement, insbesondere Sekundärelement, zum Filtern eines Fluids mit wenigstens einem Filtermediumkörper vorgeschlagen, welcher eine auf einem äußeren Umfang des Filtermediumkörpers umlaufende Dichtung zur axialen Abdichtung bei bestimmungsgemäßer Montage in einer axialen Richtung in einem Filtergehäuse eines Filtersystems aufweist. Dabei weist die Dichtung einen Teil einer im Wesentlichen in axialer Richtung formschlüssig sichernden Verbindungseinrichtung auf, welche zu einem anderen Teil der Verbindungseinrichtung an dem Filtergehäuse korrespondierend ausgebildet ist.
Unter einer „axialen Richtung“ wird hierin eine zur Hauptdurchströmungsrichtung des Filterelements parallele Richtung verstanden.
Unter „formschlüssig“ wird hierin verstanden, dass der an der Dichtung angeordnete Teil der im Wesentlichen in axialer Richtung sichernden Verbindungseinrichtung dazu ausgelegt ist, in Zusammenwirkung mit dem an dem Filtergehäuse vorliegenden anderen Teil der Verbindungseinrichtung das Filterelement bezüglich der Axialrichtung durch die unmittelbare Übertragung von Haltekräften, welche in Axialrichtung verlaufen oder zumindest eine Axialkomponente aufweisen, gegenüber dem Filtergehäuse zu fixieren. Im Gegensatz hierzu steht eine „kraftschlüssige“ Haltewirkung, wie aus dem Stand der Technik bekannt, gemäß der der Austausch der Haltekräfte normal bzw. senkrecht zur Axialrichtung erfolgt.
Der an der Dichtung vorliegende Teil der im Wesentlichen in axialer Richtung formschlüssig sichernden Verbindungseinrichtung ist in Ausführungen insbesondere einteilig mit der Dichtung ausgebildet, insbesondere materialeinstückig. Insbesondere kann der Teil der im Wesentlichen in axialer Richtung formschlüssig sichernden Verbindungseinrichtung mit der Dichtung zusammen in einem Urformverfahren, insbesondere Gießen bzw. Spritzgießen, erzeugt werden. Das vorgeschlagene Filterelement stellt ein Luftfilterelement dar, welches insbesondere als Sekundärelement oder Sicherheitselement eingesetzt wird. Dabei dichtet das Sekundärelement bei einem Wechsel des Hauptfilterelements eines Filtersystems die Reinseite gegen die Rohseite ab. Vorteilhaft verbleibt das Sekundärelement bei einem Öffnen des Filtergehäuses zum Austausch des Hauptfilterelements zuverlässig abdichtend an seinem Einbauort.
Der Filtermediumkörper kann ein cellulosebasiertes und/oder synthetisches Vlies-Medium umfassen und mit einer insbesondere direkt an den Filtermediumkörper angeschäumten Polyurethandichtung (PUR- Dichtung) als Filterelement ausgebildet sein.
Dabei ist die Polyurethandichtung bei dem vorgeschlagenen Filterelement vorteilhaft in der Form ausgestaltet, dass diese in eine Gehäuseschnittstelle eingreift bzw. mit dieser verschnappt.
Das Filterelement kann insbesondere bei Flachluftfilterelementen im Bereich von Nutzfahrzeugen zum Einsatz kommen. Das Filterelement weist eine axiale Dichtung anstatt einer radialen Dichtung auf und ermöglicht eine standardisierte Gehäusekontur sowohl im Bereich des Sicherheitselements als auch im Bereich des Hauptelements. Beispielsweise kann eine zusätzliche Arretierungsnase an der Dichtung in das Gehäuse eingreifen, wodurch das Filterelement bei einem Wechsel des Hauptelements an seiner dichtenden Position gehalten wird.
Nachteile von radialen Dichtungskonzepten, welche eine hohe Verpresskraft und Fügekraft aufgrund einer hohen Reibung durch die Paarung des PUR-Schaums mit dem Gehäuse aufweisen, können mit einer axialen Dichtung umgangen werden. Dieselbe Dichtungskontur kann außerdem sowohl am Sicherheitselement wie am Hauptelement angewendet werden, wodurch sich deutliche Vorteile für eine Standardisierung bei der Konstruktion ergeben.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filterelements kann der Teil der Verbindungseinrichtung an der Dichtung als Teil einer Rastverbindung ausgebildet sein. Dadurch kann das Filterelement bei einem Wechsel des Hauptelements an seiner dichtenden Position gehalten werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filterelements kann an der Dichtung eine Mehrzahl von schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung ragende Rastelemente angeordnet sein. Insbesondere können die Rastelemente als schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung hervorstehende Noppen oder Vertiefungen ausgebildet sein. Noppen am Filterelement und Vertiefungen am Filtergehäuse können günstigerweise ineinandergreifen, so dass das Filterelement zuverlässig an seinem Platz gehalten wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filterelements kann der Teil der Verbindungseinrichtung an der Dichtung an wenigsten zwei einander gegenüber liegenden Seiten des Filtermediumkörpers vorliegen. Insbesondere können dabei bevorzugt an wenigsten zwei einander gegenüber liegenden Seiten des Filtermediumkörpers wenigstens zwei Rastelemente angeordnet sein. Dadurch kann das Filterelement bei einem Wechsel des Hauptelements an seiner dichtenden Position gehalten werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filterelements kann der Teil der Verbindungseinrichtung an der Dichtung eine schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung verlaufende Erhebung mit einem Hinterschnitt aufweisen, welcher zur Wirkverbindung mit dem anderen Teil der Verbindungseinrichtung an dem Filtergehäuse ausgebildet ist. Der andere Teil der Verbindungseinrichtung an dem Filtergehäuse kann hierbei eine schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung hervorstehende Rippe aufweisen, die jenseits der Erhebung in dem Hinterschnitt aufnehmbar ist. Auch mit einer solchen Kombination der Verbindungseinrichtung an Dichtung und Filtergehäuse kann das Filterelement bei einem Wechsel des Hauptelements an seiner dichtenden Position gehalten werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filterelements kann die Erhebung wenigstens bereichsweise auf dem äußeren Umfang der Dichtung umlaufend ausgebildet sein. Die bereichsweise Anordnung der Dichtungseinrichtung kann ausreichend sein, um das Filterelement bei einem Wechsel des Hauptelements an seiner dichtenden Position zu halten.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filterelements kann der Teil der Verbindungseinrichtung an der Dichtung eine wenigstens bereichsweise umlaufende, in axialer Richtung vertiefte Nut aufweisen, welche zur Wirkverbindung mit dem anderen Teil der Verbindungseinrichtung an dem Filtergehäuse ausgebildet ist. Alternativ kann der Teil der Verbindungseinrichtung an der Dichtung eine wenigstens bereichsweise umlaufende, in axialer Richtung von der Dichtung weg ragende Rippe aufweisen. Auch mit einer solchen Kombination der Verbindungseinrichtung an Dichtung und Filtergehäuse kann das Filterelement bei einem Wechsel des Hauptelements an seiner dichtenden Position gehalten werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filterelements können die Nut und/oder die Rippe einen Hinterschnitt aufweisen. Auf diese Weise kann eine besonders sichere Fixierung des Filterelements in seiner Position erreicht werden.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids vorgeschlagen, mit einem Filtergehäuse und wenigstens einem in dem Filtergehäuse austauschbar angeordneten Filterelement, insbesondere Sekundärelement, zum Filtern eines Fluids, mit wenigstens einem Filtermediumkörper. Das Filtergehäuse weist eine umlaufende Dichtnut auf, in welcher bei bestimmungsgemäßer Montage des Filterelements eine Dichtung des Filterelements aufgenommen ist. Dabei weist die Dichtnut des Filtergehäuses wenigstens einen Teil einer im Wesentlichen in axialer Richtung formschlüssig sichernden Verbindungseinrichtung auf, die zu einem anderen Teil der Verbindungseinrichtung an dem wenigstens einen Filterelement korrespondierend ausgebildet ist. Insbesondere kann die Verbindungseinrichtung als Rastverbindung ausgebildet sein. Vorteilhaft weist das vorgeschlagene Filtersystem ein Luftfilterelement auf, welches insbesondere als Sekundärelement oder Sicherheitselement eingesetzt wird. Dabei dichtet das Sekundärelement bei einem Wechsel des Hauptfilterelements des Filtersystems die Reinseite gegen die Rohseite ab. Vorteilhaft verbleibt das Sekundärelement bei einem Öffnen des Filtergehäuses zum Austausch des Hauptfilterelements zuverlässig abdichtend an seinem Einbauort.
Dabei ist die Polyurethandichtung vorteilhaft in der Form ausgestaltet, dass diese in eine Gehäuseschnittstelle eingreift bzw. mit dieser verschnappt.
Das Filtersystem kann insbesondere im Bereich von Nutzfahrzeugen zum Einsatz kommen. Das Filterelement weist eine axiale Dichtung anstatt einer radialen Dichtung auf und ermöglicht eine standardisierte Gehäusekontur sowohl im Bereich des Sicherheitselements als auch im Bereich des Hauptelements. Beispielsweise kann eine zusätzliche Arretierungsnase an der Dichtung in das Gehäuse eingreifen, wodurch das Filterelement bei einem Wechsel des Hauptelements an seiner dichtenden Position gehalten wird.
Nachteile von radialen Dichtungskonzepten, welche eine hohe Verpresskraft und Fügekraft auf Grund einer hohen Reibung durch die Paarung des PUR-Schaums mit dem Gehäuse aufweisen, können mit einer axialen Dichtung umgangen werden. Dieselbe Dichtungskontur kann außerdem sowohl am Sicherheitselement wie am Hauptelement angewendet werden, wodurch sich deutliche Vorteile für eine Standardisierung bei der Konstruktion des Filtersystems ergeben.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filtersystems kann der Teil der Verbindungseinrichtung an dem Filtergehäuse eine Mehrzahl von schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung ragende Rastelemente aufweisen, welche zur Wirkverbindung mit dem anderen Teil der Verbindungseinrichtung an dem Filterelement ausgebildet sind. Dadurch kann das Filterelement bei einem Wechsel des Hauptelements an seiner dichtenden Position gehalten werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filtersystems können die Rastelemente als schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung hervorstehende Vertiefungen oder Noppen ausgebildet sein. Dadurch kann das Filterelement bei einem Wechsel des Hauptelements günstigerweise an seiner dichtenden Position gehalten werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filtersystems kann der Teil der Verbindungseinrichtung an dem Filtergehäuse eine schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung verlaufende Rippe aufweisen, welche zur Wirkverbindung mit dem anderen Teil der Verbindungseinrichtung an dem Filterelement ausgebildet ist. Alternativ kann der Teil der Verbindungseinrichtung eine schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung verlaufende Erhebung mit Hinterschnitt aufweisen. Auch mit einer solchen Kombination der Verbindungseinrichtung an Dichtung und Filtergehäuse kann das Filterelement bei einem Wechsel des Hauptelements an seiner dichtenden Position gehalten werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filtersystems können die Rippe und/oder die Erhebung wenigstens bereichsweise umlaufend ausgebildet sein. Die bereichsweise Anordnung der Dichtungseinrichtung kann ausreichend sein, um das das Filterelement bei einem Wechsel des Hauptelements an seiner dichtenden Position zu halten.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filtersystems kann der Teil der Verbindungseinrichtung an dem Filtergehäuse eine wenigstens bereichsweise umlaufende, in axialer Richtung hervorstehende Rippe aufweisen, welche zur Wirkverbindung mit dem anderen Teil der Verbindungseinrichtung an dem Filterelement ausgebildet ist. Alternativ kann der Teil der Verbindungseinrichtung an dem Filtergehäuse eine wenigstens bereichsweise umlaufende, in axialer Richtung vertiefte Nut aufweisen. Insbesondere können dabei Ecken der Dichtnut frei von der Verbindungseinrichtung sein. Auch mit einer solchen Kombination der Verbindungseinrichtung an Dichtung und Filtergehäuse kann das Filterelement bei einem Wechsel des Hauptelements an seiner dichtenden Position gehalten werden
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Filtersystems können die Rippe und/oder die Nut einen Hinterschnitt aufweisen. Auf diese Weise kann eine besonders sichere Fixierung des Filterelements in seiner Position erreicht werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen beispielhaft: Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines Filtersystems nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Darstellung von Figur 1 mit Teilen einer Verbindungseinrichtung von Filterelement und Filtergehäuse;
Fig. 3 einen Ausschnitt eines Querschnitts durch das Filtersystem gemäß Figur 1 ;
Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Darstellung von Figur 3 mit Teilen der Verbindungseinrichtung von Filterelement und Filtergehäuse;
Fig. 5 eine isometrische Darstellung des Filterelements nach Figur 1 ;
Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt von Teilen einer Verbindungseinrichtung von Filterelement und Filtergehäuse nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 7 eine isometrische Darstellung eines Gehäuseunterteils zur Aufnahme eines Filterelements nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 8 eine isometrische Darstellung des zu dem Gehäuseunterteil nach Figur 7 korrespondierenden Filterelements;
Fig. 9 einen vergrößerten Ausschnitt aus einem Querschnitt durch das Filterelement nach Figur 8 im Bereich der Dichtung;
Fig. 10 einen vergrößerten Ausschnitt aus einem Querschnitt durch eine Dichtnut des Gehäuseunterteils zur Aufnahme der Dichtung nach Figur 9; Fig. 1 1 eine vergrößerte Draufsicht auf das Gehäuseunterteil im Bereich einer Ecke der Dichtnut;
Fig. 12 einen vergrößerten Ausschnitt aus einem Querschnitt durch die Dichtnut des Gehäuseunterteils nach Figur 10 mit eingesetztem Filterelement;
Fig. 13 einen Ausschnitt eines Querschnitts durch ein Filtersystem nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 14 einen vergrößerten Ausschnitt eines Querschnitts durch das Filterelement nach Figur 13 im Bereich der Dichtung;
Fig. 15 einen vergrößerten Ausschnitt eines Querschnitts durch das Gehäuseunterteil nach Figur 13 im Bereich der Dichtnut;
Fig. 16 eine vergrößerte Draufsicht auf das Gehäuseunterteil im Bereich einer Ecke der Dichtnut nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 15;
Fig. 17 eine Draufsicht auf das Gehäuseunterteil nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 15;
Fig. 18 einen vergrößerten Ausschnitt eines Querschnitts durch ein Gehäuseunterteil im Bereich der Dichtnut nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 19 einen vergrößerten Ausschnitt eines Querschnitts durch ein Filterelement im Bereich der Dichtung nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 18.
Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
Figur 1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Filtersystems 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Das Filtersystem 100 weist ein Filtergehäuse 1 10 mit einem Gehäuseoberteil 1 12 und einem Gehäuseunterteil 1 14 auf. Das Gehäuseunterteil 1 14 weist einen Einlass 102 und einen Auslass 104 für das zu filternde Fluid auf.
In dem Filtergehäuse 1 10 sind zwei Hauptfilterelemente 70 angeordnet und strömungsmäßig nachgelagert ein Filterelement 10 als Sekundärelement oder Sicherheitselement. Die Hauptfilterelemente 70 sind zwischen der Rohseite 50 und der Reinseite 52 des Filtersystems 100 angeordnet. Das Filterelement 10 ist auf der Reinseite 52 angeordnet und verbleibt bei einem Wechsel der Hauptfilterelemente 70 an seiner Einbauposition. So ist der nachfolgende Fluidtrakt und beispielsweise ein Motor geschützt vor Verschmutzung beim Filterwechsel. Das Filterelement 10 kann ebenfalls getauscht werden.
Der zu filternde Fluidstrom tritt durch den Einlass 102 in das Filtergehäuse 1 10 ein. Die Hauptfilterelemente 70 werden in der Bildebene von unten nach oben durchströmt. Der Fluidstrom strömt an der Oberseite der Hauptfilterelemente 70 zum Sekundärelement 10. Das Sekundärelement 10 wird von oben nach unten durchströmt, bis der Fluidstrom durch den Auslass 104 wieder das Filtergehäuse 1 10 verlässt. Das Filterelement 10 weist einen Filtermediumkörper 12 auf, welcher beispielsweise aus Cellulose und/oder einem Vlies-Medium gebildet ist. Das Filtermedium kann beispielsweise gefaltet sein.
Der Filtermediumkörper 12 weist eine auf einem äußeren Umfang 13 des Filtermediumkörpers 12 umlaufende Dichtung 14 zur axialen Abdichtung bei bestimmungsgemäßer Montage in einer axialen Richtung 60 in einem Filtergehäuse 1 10 eines Filtersystems 100 auf. Die Dichtung 14 weist einen Teil einer im Wesentlichen in axialer Richtung 60 formschlüssig sichernden Verbindungseinrichtung 20 auf, welche zu einem anderen Teil der Verbindungseinrichtung 20 an dem Filtergehäuse 1 10 korrespondierend ausgebildet ist.
Das Filtergehäuse 1 10 weist zur Aufnahme des Filterelements 10 eine umlaufende Dichtnut 120 auf, in welcher bei bestimmungsgemäßer Montage des Filterelements 10 die Dichtung 14 des Filterelements 10 aufgenommen ist.
Die Dichtnut 120 des Filtergehäuses 1 10 weist den anderen Teil der Verbindungseinrichtung 20 auf. Die Verbindungseinrichtung 20 ist insbesondere als Rastverbindung ausgebildet.
Figur 2 stellt dazu einen vergrößerten Ausschnitt aus der Darstellung von Figur 1 mit Teilen der Verbindungseinrichtung 20 von Filterelement 10 und Filtergehäuse 1 10 dar.
Der Teil der Verbindungseinrichtung 20 an der Dichtung 14 des Filterelements 10 ist als Teil der Rastverbindung ausgebildet. An der Dichtung 14 sind dazu eine Mehrzahl von schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung 60 ragende Rastelemente 22 angeordnet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Rastelemente 22 als schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung 60 hervorstehende Noppen 24 ausgebildet.
Der Teil der Verbindungseinrichtung 20 an dem Filtergehäuse 1 10 weist eine Mehrzahl von schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung 60 ragende Rastelemente 22 auf, welche zur Wirkverbindung mit dem anderen Teil der Verbindungseinrichtung 20 an dem Filterelement 10 ausgebildet sind. Diese Rastelemente 22 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als sich schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung 60 erstreckende Vertiefungen 26 ausgebildet.
Figur 3 zeigt einen Ausschnitt eines Querschnitts durch das Filtersystem 100 gemäß Figur 1 . In Figur 4 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus der Darstellung von Figur 3 mit Teilen der Verbindungseinrichtung 20 von Filterelement 10 und Filtergehäuse 1 10 erkennbar.
Insbesondere ist im Querschnitt zu erkennen, wie die Noppen 24 der Dichtung 14 in die Vertiefungen 26 oder Ausschnitte der Dichtnut 120 des Gehäuseunterteils 1 14 eingreifen. Beim Einsetzen des Filterelements 10 in das Gehäuseunterteil 1 14 schnappen die Noppen 24 in die Vertiefungen 26 der Dichtnut 120 ein und verrasten auf diese Weise das Filterelement 10 im Gehäuseunterteil 1 14. Auf diese Weise ist das Filterelement 10 gegen eine ungewollte Entnahme aus dem Gehäuseunterteil 1 14 gesichert, was insbesondere bei geöffnetem Gehäuse während des Austauschs zumindest eines der Hauptfilterelemente 70 wichtig ist.
Die Dichtung 14 umgreift eine Kante des Filtermediumkörpers 12, da die Dichtung 14, beispielsweise aus Polyurethan (PUR) gebildet, an den Filtermediumkörper 12 angeschäumt ist. Die Dichtung 14 ist in ihrem Querschnitt in der Dichtnut 120 aufgenommen. Bei geschlossenem Filtergehäuse 1 10 liegt eine Dichtkante des Gehäuseoberteils 1 12 auf der Dichtung 14 auf, verpresst die Dichtung 14 in der Dichtnut 120 und bewirkt so eine axiale Abdichtung des Filterelements 10 in axialer Richtung 60 gegen den Auslass 104 des Filtergehäuses 1 10.
Figur 5 zeigt eine isometrische Darstellung des Filterelements 10. Der Teil der Verbindungseinrichtung 20 an der Dichtung 14 liegt günstigerweise an wenigstens zwei einander gegenüber liegenden Seiten 16, 18; 17, 19 des Filtermediumkörpers 12 vor. Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind an allen Längsseiten 16, 18; 17, 19 des Filtermediumkörpers 12 Rastelemente 22 angeordnet, um ein sicheres Verrasten des Filterelements 10 in der Dichtnut 120 des Gehäuseunterteils 1 14 zu erreichen.
Figur 6 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von Teilen einer Verbindungseinrichtung 20 von Filterelement 10 und Filtergehäuse 1 10 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind Noppen 24 als Rastelemente 22 der Verbindungseinrichtung 20 in der Dichtnut 120 angeordnet, während die Dichtung 14 Vertiefungen 26 als korrespondierende Rastelemente 22 aufweist. Auch auf diese Weise kann eine sichere Verrastung des Filterelements 10 in der Dichtnut 120 des Gehäuseunterteils 1 14 erreicht werden.
Figur 7 zeigt eine isometrische Darstellung des Gehäuseunterteils 1 14 zur Aufnahme des Filterelements 10 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, während in Figur 8 eine isometrische Darstellung des dazu korrespondierenden Filterelements 10 dargestellt ist. Figur 9 zeigt dazu einen vergrößerten Ausschnitt aus einem Querschnitt durch das Filterelement 10 nach Figur 8 im Bereich der Dichtung 14, und Figur 10 einen vergrößerten Ausschnitt aus einem Querschnitt durch die Dichtnut 120 des Gehäuseunterteils 1 14 zur Aufnahme der Dichtung 14 nach Figur 9.
Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Teil der Verbindungseinrichtung 20 an der Dichtung 14 eine schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung 60 verlaufende Erhebung 30 mit einem Hinterschnitt 34 auf, welcher zur Wirkverbindung mit dem anderen Teil der Verbindungseinrichtung 20 an dem Filtergehäuse 1 10 ausgebildet ist. Der Teil der Verbindungseinrichtung 20 an dem Filtergehäuse 1 10 weist dazu eine schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung 60 verlaufende Rippe 32 auf. Beim Einsetzen des Filterelements 10 in das Gehäuseunterteil 1 14 schnappt die Rippe 32 über die Erhebung 30 der Dichtung 14 in den Hinterschnitt 34, so dass die Dichtung 14 mit der Rippe 32 verrastet. Dadurch ist das Filterelement 10 mit der Dichtung 14 in der Dichtnut 120 des Gehäuseunterteils 1 14 verrastet und kann nicht ungewollt aus dem Dichtsitz herausgleiten.
Es genügt, wenn die Erhebung 30 der Dichtung 14 wenigstens bereichsweise auf dem äußeren Umfang
13 umlaufend ausgebildet ist, genauso wie die Rippe 32 an der Dichtnut 120 des Gehäuseunterteils 1 14 nur wenigstens bereichsweise umlaufend ausgebildet sein kann, um eine ausreichende Fixierung des Filterelements 10 in dem Gehäuseunterteil 1 14 zu erreichen.
Figur 1 1 zeigt eine vergrößerte Draufsicht auf das Gehäuseunterteil 1 14 im Bereich einer Ecke der Dichtnut 120, wo erkennbar ist, dass die Rippe 32 im Bereich der Ecke der Dichtnut 120 ausgespart ist. Auf diese Weise kann die Herstellung des Gehäuseunterteils 1 14 auf Grund der nötigen Entformung beim Spritzgießen erleichtert werden.
In Figur 12 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus einem Querschnitt durch die Dichtnut 120 des Gehäuseunterteils 1 14 nach Figur 10 mit eingesetztem Filterelement 10 dargestellt. Die Rippe 32 der Dichtnut 120 ist in den Hinterschnitt 34 der Erhebung 30 der Dichtung 14 eingedrungen und deshalb nicht mehr erkennbar. So ist die Dichtung 14 in der Dichtnut 120 verrastet und damit das Filterelement 10 sicher fixiert in dem Gehäuseunterteil 1 14.
Figur 13 zeigt einen Ausschnitt eines Querschnitts durch ein Filtersystem 100 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Teil der Verbindungseinrichtung 20 an der Dichtung 14 eine wenigstens bereichsweise umlaufende, in axialer Richtung 60 vertiefte Nut 40 auf, welche zur Wirkverbindung mit dem anderen Teil der Verbindungseinrichtung 20 an dem Filtergehäuse 1 10 ausgebildet ist. Der Teil der Verbindungseinrichtung 20 an dem Filtergehäuse 1 10 weist dazu eine wenigstens bereichsweise umlaufende, in axialer Richtung 60 hervorstehende Rippe 44 auf. Beim Einsetzen des Filterelements 10 mit seiner Dichtung 14 in die Dichtnut 120 greift die Rippe 44 der Dichtnut 120 in die Nut 40 der Dichtung
14 ein, wodurch die Dichtung 14 in der Dichtnut 120 verrastet wird.
Figur 14 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt eines Querschnitts durch das Filterelement 10 nach Figur 13 im Bereich der Dichtung 14, während in Figur 15 ein vergrößerter Ausschnitt eines Querschnitts durch das Gehäuseunterteil 1 14 nach Figur 13 im Bereich der Dichtnut 120 dargestellt ist.
In den Figuren ist zu erkennen, dass die Nut 40 einen Hinterschnitt 42 aufweist und die Rippe 44 ebenfalls einen Hinterschnitt 42, 46 aufweist. Durch die beiden Hinterschnitte 42, 44 kann die Rippe 44 beim Zusammenführen von Rippe 44 und Nut 40 in der Nut 40 verrasten, so dass die Dichtung 14 und damit das Filterelement 10 in der Dichtnut 120 fixiert ist. Auch hier genügt es, wenn die Rippe 44 in der Dichtnut 120 nur bereichsweise umlaufend ausgebildet ist, um die Dichtung 14 des Filterelements 10 zu fixieren.
Figur 16 zeigt dazu eine vergrößerte Draufsicht auf das Gehäuseunterteil 1 14 im Bereich einer Ecke der Dichtnut 120 nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 15, während Figur 17 eine Draufsicht auf das Gehäuseunterteil 1 14 mit der Aufnahme für das gesamte Filterelement 10 zeigt. Das Filterelement 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel im Gegensatz zu den vorigen Ausführungsbeispielen rechteckförmig ausgebildet. In den beiden Figuren ist erkennbar, dass insbesondere die Ecken der Dichtnut 120 von der Rippe 44 ausgespart sind. Auf diese Weise kann die Herstellung des Gehäuseunterteils 1 14 auf Grund der nötigen Entformung beim Spritzgießen erleichtert werden.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Teil der Verbindungseinrichtung 20 an der Dichtung 14 eine wenigstens bereichsweise umlaufende, in axialer Richtung 60 von der Dichtung 14 weg ragende Rippe 44 aufweisen, während der Teil der Verbindungseinrichtung 20 an dem Filtergehäuse 1 10 eine wenigstens bereichsweise umlaufende, in axialer Richtung 60 vertiefte Nut 40 aufweist. Dabei kann beim Einsetzen des Filterelements 10 mit der Dichtung 14 in die Dichtnut 120 die Rippe 44 der Dichtung 14 in die Nut 40 der Dichtnut 120 eingreifen und die Dichtung 14 auf diese Weise in der Dichtnut 120 verrasten. So kann das Filterelement 10 in dem Gehäuseunterteil 1 14 fixiert werden. Insbesondere können auch dabei Ecken der Dichtnut 120 frei von der Verbindungseinrichtung 20 bleiben, wodurch die Herstellung des Gehäuseunterteils 1 14 auf Grund der nötigen Entformung beim Spritzgießen erleichtert wird.
Figur 18 zeigt dazu einen vergrößerten Ausschnitt eines Querschnitts durch ein Gehäuseunterteil 1 14 im Bereich der Dichtnut 120, in welchem die Nut 40 in der Dichtnut 120 erkennbar ist.
In Figur 19 ist ein vergrößerter Ausschnitt eines Querschnitts durch das Filterelement 10 im Bereich der Dichtung 14 dargestellt, welche die zu der Nut 40 korrespondierende Rippe 44 in der Dichtung 14 erkennen lässt.
Bezugszeichen
10 Filterelement
12 Filtermediumkörper
14 Dichtung
16 Seite
17 Seite
18 Seite
19 Seite
20 Verbindungseinrichtung
22 Rastelement
24 Noppen
26 Vertiefung
30 Erhebung
32 Rippe
34 Hinterschnitt
40 Nut
42 Hinterschnitt
44 Rippe
46 Hinterschnitt
50 Rohseite
52 Reinseite
60 axiale Richtung
70 Hauptelement
100 Filtersystem
102 Einlass
104 Auslass
110 Filtergehäuse
112 Gehäuseoberteil
114 Gehäuseunterteil
120 Dichtnut

Claims

Ansprüche
1 . Filterelement (10), insbesondere Sekundärelement, zum Filtern eines Fluids mit wenigstens einem Filtermediumkörper (12), welcher eine auf einem äußeren Umfang (13) des Filtermediumkörpers (12) umlaufende Dichtung (14) zur axialen Abdichtung bei bestimmungsgemäßer Montage in einer axialen Richtung (60) in einem Filtergehäuse (1 10) eines Filtersystems (100) aufweist, wobei die Dichtung (14) einen Teil einer in axialer Richtung (60) formschlüssig sichernden Verbindungseinrichtung (20) aufweist, welche zu einem anderen Teil der Verbindungseinrichtung (20) an dem Filtergehäuse (1 10) korrespondierend ausgebildet ist.
2. Filterelement nach Anspruch 1 , wobei der Teil der Verbindungseinrichtung (20) an der Dichtung (14) als Teil einer Rastverbindung ausgebildet ist.
3. Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Teil der Verbindungseinrichtung (20) an der Dichtung (14) einteilig mit der Dichtung (14) ausgebildet ist, insbesondere materialeinstückig mit der Dichtung (14), insbesondere mit der Dichtung (14) zusammen in einem Urformverfahren, insbesondere Gießen bzw. Spritzgießen, erzeugt.
4. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Teil der Verbindungseinrichtung (20) an der Dichtung (14) dazu eingerichtet ist, in einem Wirkkontakt mit dem Teil der Verbindungseinrichtung (20) an dem Filtergehäuse (1 10) unmittelbar Haltekräfte in axialer Richtung (60) zu übertragen.
5. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei an der Dichtung (14) eine Mehrzahl von schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung (60) ragenden Rastelementen (22) angeordnet ist, insbesondere wobei die Rastelemente (22) als schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung (60) hervorstehende Noppen (24) oder als sich schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung (60) erstreckende Vertiefungen (26) ausgebildet sind.
6. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Teil der Verbindungseinrichtung (20) an der Dichtung (14) an wenigsten zwei einander gegenüber liegenden Seiten (16, 18; 17, 19) des Filtermediumkörpers (12) vorliegt, insbesondere wobei bevorzugt an wenigsten zwei einander gegenüber liegenden Seiten (16, 18; 17, 19) des Filtermediumkörpers (12) wenigstens zwei Rastelemente (22) angeordnet sind.
7. Filterelement nach Anspruch 1 , wobei der Teil der Verbindungseinrichtung (20) an der Dichtung (14) eine schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung (60) verlaufende Erhebung (30) mit einem Hinterschnitt (34) aufweist, welcher zur Wirkverbindung mit dem anderen Teil der Verbindungseinrichtung (20) an dem Filtergehäuse (1 10) ausgebildet ist, wobei insbesondere der andere Teil der Verbindungseinrichtung (20) an dem Filtergehäuse (1 10) eine schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung (60) hervorstehende Rippe (32) aufweist, die jenseits der Erhebung (30) in dem Hinterschnitt (34) aufnehmbar ist.
8. Filterelement nach Anspruch 7, wobei die Erhebung (30) wenigstens bereichsweise auf dem äußeren Umfang (13) der Dichtung (14) umlaufend ausgebildet ist.
9. Filterelement nach Anspruch 1 , wobei der Teil der Verbindungseinrichtung (20) an der Dichtung (14) eine wenigstens bereichsweise umlaufende, in axialer Richtung (60) vertiefte Nut (40) aufweist, welche zur Wirkverbindung mit dem anderen Teil der Verbindungseinrichtung (20) an dem Filtergehäuse (1 10) ausgebildet ist, oder wobei der Teil der Verbindungseinrichtung (20) an der Dichtung (14) eine wenigstens bereichsweise umlaufende, in axialer Richtung (60) von der Dichtung (14) weg ragende Rippe (44) aufweist.
10. Filterelement nach Anspruch 9, wobei die Nut (40) und/oder die Rippe (44) einen Hinterschnitt (42, 46) aufweisen.
11. Filtersystem (100) zum Filtern eines Fluids mit einem Filtergehäuse (1 10) und wenigstens einem in dem Filtergehäuse (1 10) austauschbar angeordneten Filterelement (10), insbesondere Sekundärelement, zum Filtern eines Fluids, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einem Filtermediumkörper (12), wobei das Filtergehäuse (1 10) eine umlaufende Dichtnut (120) aufweist, in welcher bei bestimmungsgemäßer Montage des Filterelements (10) eine Dichtung (14) des Filterelements (10) aufgenommen ist, wobei die Dichtnut (120) des Filtergehäuses (1 10) wenigstens einen Teil einer in axialer Richtung (60) formschlüssig sichernden Verbindungseinrichtung (20) aufweist, die zu einem anderen Teil der Verbindungseinrichtung (20) an dem wenigstens einen Filterelement (10) korrespondierend ausgebildet ist, insbesondere wobei die Verbindungseinrichtung (20) als Rastverbindung ausgebildet ist.
12. Filtersystem nach Anspruch 1 1 , wobei der Teil der Verbindungseinrichtung (20) an dem Filtergehäuse (1 10) eine Mehrzahl von schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung (60) ragenden Rastelementen (22) aufweist, welche zur Wirkverbindung mit dem anderen Teil der Verbindungseinrichtung (20) an dem Filterelement (10) ausgebildet sind.
13. Filtersystem nach Anspruch 12, wobei die Rastelemente (22) als schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung (60) hervorstehende Vertiefungen (26) oder Noppen (24) ausgebildet sind.
14. Filtersystem nach Anspruch 1 1 , wobei der Teil der Verbindungseinrichtung (20) an dem Filtergehäuse (1 10) eine schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung (60) verlaufende Rippe (32) aufweist, welche zur Wirkverbindung mit dem anderen Teil der Verbindungseinrichtung (20) an dem Filterelement (10) ausgebildet ist, oder wobei der Teil der Verbindungseinrichtung (20) eine schräg, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung (60) verlaufende Erhebung (30) mit Hinterschnitt (34) aufweist.
15. Filtersystem nach Anspruch 14, wobei die Rippe (32) oder die Erhebung (30) wenigstens bereichsweise umlaufend ausgebildet sind.
16. Filtersystem nach Anspruch 1 1 , wobei der Teil der Verbindungseinrichtung (20) an dem Filtergehäuse (1 10) eine wenigstens bereichsweise umlaufende, in axialer Richtung (60) hervorstehende Rippe (44) aufweist, welche zur Wirkverbindung mit dem anderen Teil der Verbindungseinrichtung (20) an dem Filterelement (10) ausgebildet ist, oder wobei der Teil der Verbindungseinrichtung (20) an dem Filtergehäuse (1 10) eine wenigstens bereichsweise umlaufende, in axialer Richtung (60) vertiefte Nut (40) aufweist, insbesondere wobei Ecken der Dichtnut (120) frei von der Verbindungseinrichtung (20) sind.
17. Filtersystem nach Anspruch 16, wobei die Rippe (44) oder die Nut (40) einen Hinterschnitt (42, 46) aufweisen.
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